SoftCraft
разноликое программирование

Отправная точка
Программирование
Windows API
Автоматы
Нейроинформатика
Парадигмы
Параллелизм
Проектирование
Теория
Техника кодирования
Трансляторы
Прочие вопросы

Разное

Беллетристика
Брюзжалки
Цели и задачи
Об авторе


Проблемы с потоками


Эдвард А. Ли

© 2006 г.

Отделение электротехники и информационных технологий
Университет штата Калифорния
Беркли

Перевод Александра Петрова
© 2007 г.

Отсюда можно скачать текст статьи в формате pdf (~620 кб)

Оригинальный вариант статьи

Аннотация

Потоки, по всей видимости, являются непосредственной адаптацией концепции последовательных вычислений для параллельных систем. Языки программирования требуют весьма незначительных (а подчас и вообще не требуют) синтаксических изменений для поддержки потоков, в то же время поддержка потоков на уровне ОС и на уровне аппаратуры уже достаточно развита на сегодняшний день. При этом не ставится под сомнение, что для более эффективного использования аппаратного параллелизма программисты должны интенсивно использовать потоки.

В данной статье я попытаюсь показать ущербность этой идеи. Со стороны может показаться, что многопоточное программирование мало чем отличается от обычного последовательного программирования, однако разница весьма и весьма значительна. Потоки, по сути, выбивают почву из-под ног программиста, поскольку отвергают самое существенное, что есть в последовательном программировании - предсказуемость, детерминизм и понятность программы. Недетерминизм присущ потокам, как модели вычислений. Несмотря на то, что многочисленные исследования и технологии стараются улучшить потоковую модель вычислений, предлагая те или иные средства уменьшения степени недетерминизма, я утверждаю, что это неправильный подход к решению данной проблемы.

В основе модели вычислений должны лежать детерминированные компоненты, а не средства сокращения недетерминизма. Нужно иметь возможность добавить недетерминизм при необходимости, а не возможность убрать его при “ненужности”. Другими словами не следует искать средства для борьбы с недетерминизмом в исконно недетерминированной модели, нужно создать детерминированную модель параллельных вычислений с возможностью добавления недетерминизма при необходимости. В действительности этот принцип может коренным образом изменить текущее положение дел. Необходимо разработать язык управления параллелизмом, причем этот язык должен опираться на надежные и понятные конструкции. Я уверен, что такой язык обеспечит возможность создания более надежных программ с высокой степенью параллелизма.